Дать расшифровку химического состава сплава БрО3Ц12С5

График изменения механических свойств латуней

Схемы микроструктуры заданных латуней. Их химический

Состав, механические свойства, применение.

Схемы микроструктуры заданных бронз в литом состоянии. Их

Химический состав и применение.

По стандартам и справочникам описать марки сплавов, их

химический состав, свойства и применение. Марки меди и ее сплавов:

М00, М0б, М2р, М3, МНЖМцЗ0-1-1, МН19, ЛА77-2, ЛОМш70-1-0,05,

ЛС59-1, ЛЖМц59-1-1, ЛЦ38Мц2С2, ЛЦ16К4, БрА9ЖЗЛ, БрСЗ0,

БрМц5.

М00	для проводников тока и сплавов высокой чистоты
Fe	Ni	S	P	As	Pb	O	Sb	Bi	Sn	-
до 0.001	до 0.001	до 0.002	до 0.0005	min 99.96	до 0.001	до 0.001	до 0.001	до 0.002	до 0.03	до 0.001

М2р

Для высококачественных полуфабрикатов и сплавов на медной основе, обрабатываемых давлением; для изготовления прутков для газовой сварки конструкций общего назначения из меди

до 0.05

до 0.2

до 0.01

0.005 - 0.06

до 0.01

до 0.005

до 0.002

до 0.05

Cu+Ag min 99.7

МН19

плакировочный материал для медицинских инструментов, точная механика; сплав плохо деформируется в холодном состоянии, хорошо сваривается, коррозионно-стойкий

Ni+Co

18 - 20

до 0.5

до 0.05

до 0.15

до 0.3

до 0.01

78.5 -82

до 0.01

до 0.005

до 0.05

ЛА77-2

Трубные доски для конденсаторов и теплообменников; стойкие к морской воде детали машин; высоконагруженнная арматура

Примесей

до 0.07

до 0.01

1.7 - 2.5

76 - 79

до 0.07

18.2 - 22.25

до 0.005

до 0.002

всего 0.3

ЛЦ38Мц2С2

Для изготовления конструкционных деталей и аппаратуры для судов; антифрикционных деталей несложной конфигурации (втулки, вкладыши, ползуны, арматура вагонных подшипников)

до 0.8

до 0.4

1.5 - 2.5

до 1

до 0.05

до 0.8

57 - 60

1.5 - 2.5

32.8 - 40

до 0.1

до 0.5

Определить по маркам фазовые превращения при охлаждении

медных сплавов: Л90, Л80, Л70, Л60, Л68, БрА5, Cu–10 % Al, Cu–5 %

Sn, Cu–10 % Sn, БрС30, Cu–13 % Sn, МН19; формирование структуры

С определением фазовых и структурных составляющих в различных

Температурных интервалах.

Л90 –α;Л96 –α; Л68 –α; ЛАЖ60-1-1 –α+β+γ–Fе; ЛС59-1 –α+β+Pb; ЛАН59-3-2 –α+β.

4.Фрагмент диаграммы состояния Al – Сu (до 10 %Сu):

5.Схема микроструктуры образцов дуралюмина после:

6.Схема микроструктур четырех образцов силуминов:

7.По стандартам и справочникам описать марки литейных и деформируемых алюминиевых сплавов, их химический состав, свойства и применение. Марки алюминия и его сплавов: АК12, АК7ч, 125 АК5М, АЦ4Мг, АК9ч, АМг6, В95, Д1, Д16, В95, АК12М2МГН, А7, АМ5, АД31, АК6, АК4-1.:

АК12	Сплав на основе системы алюминий - кремний - магний (силумин). Из сплава получают плотные герметичные отливки сложной формы, не испытывающие в процессе эксплуатации значительных нагрузок, сплав отличается высокой герметичностью
Fe	Si	Mn	Ti	Al	Cu	Zr	Mg	Zn	Примесей Fe
до 1.5	10 - 13	до 0.5	до 0.1	84.3 - 90	до 0.6	до 0.1	до 0.1	до 0.3	всего 2.7

АК7ч

для изготовления фасонных отливок; сплав отличается высокой герметичностью

Примесей

до 1.5

6 - 8

до 0.5

89.6 - 93.8

до 0.2

до 0.05

до 0.1

0.2 - 0.4

до 0.3

до 0.01

всего 2

АК5М

для изготовления фасонных отливок; сплав высокопрочный жаропрочный

Примесей

до 1.5

4.5 - 5.5

до 0.5

90.7 - 94.15

1 - 1.5

до 0.1

0.35 - 0.6

до 0.3

до 0.01

всего 1.7

Ti+Zr<0.15

Д1

для лопастей винтов, узлов креплений, строительных конструкций и т.д

Примесей

до 0.7

0.2 - 0.8

0.4 - 1

до 0.1

до 0.15

91.7 - 95.5

3.5 - 4.5

0.4 - 0.8

до 0.25

всего 0.15

Ti+Zr < 0.2

М2р

для изготовления высоконагруженных конструкций, работающих в основном на сжатие

Примесей

до 0.5

0.2 - 0.6

до 0.1

0.1 - 0.25

до 0.05

86.3 - 91.5

1.4 - 2

1.8 - 2.8

5 - 7

всего 0.1

8. Определить по маркам фазовые превращения в двухкомпонентных алюминиевых сплавах: АМг2, АМг4, АМг6, АМг10, АМц, АК12, Al–0,5 % Fe, Al–7 % Si, Al–13 % Si, Al–21 % Si, Al–5 % Cu, Al–4 % Cu; формирование структуры с определением фазовых и структурных составляющих в различных температурных интервалах.

АМг2 – α+β; АМг4 – α+β; АМг6 – α+β; АМг10 – α+β; АМц – α; АК12 – α+β+Si

Задание ПО ВАРИАНТУ 19:

Дать расшифровку химического состава сплава ЛЦ40Мц3А.

Fe	Si	Mn	Ni	P	Al	Cu	Pb	Zn	Sb	Sn	Примесей
до 1	до 0.2	2.5 - 3.5	до 1	до 0.03	0.5 - 1.5	55 - 58.5	до 0.2	35 - 42	до 0.05	до 0.5	всего 1.5

Дать расшифровку химического состава сплава БрО3Ц12С5.

Fe	Si	P	Al	Cu	Pb	Zn	Sb	Sn	Примесей	-
до 0.4	до 0.02	до 0.05	до 0.02	74.2 - 87	3 - 6	8 - 15	до 0.5	2 - 3.5	всего 1.3	Si + Al < 0.02 %

ВЫВОДЫ: Алюминий отличается от других металлов малой плотностью, высокими пластическими и коррозионностойкими свойствами, высокими тепло- и электропроводимостью, а также отражательной способностью. Титан является химически активным металлом, но на воздухе быстро покрывается защитной пленкой плотных окислов, благодаря чему имеет высокую стойкость в атмосфере, в воде, в органических и неорганических кислотах.

Контрольні питання для самоперевірки 1:

1. Чем объясняется хорошая коррозионная стойкость меди в естественных средах?

Это свойство обьясняется как химической стойкость самой меди, как и устойчивостью продуктов коррозии.

2. Каким образом упрочняют медь?

Путём наклепа.

3. Сопоставьте свойства меди в наклепанном и отожженном состоянии.

Путём наклепа можна довести sb до 450 Мпа, по при этом пластичность понижается. Структура отожженной после деформации меди – равноосные зерна с двойниками/

4. Какие примеси практически не растворяются в меди?

Pb, Bi.

5. Есть ли отличие в микроструктуре литой и деформированной, подвергнутой последующему рекристаллизационному отжигу меди?

Микроструктура литой меди полиэдрическая, зернистая. Микроструктура холоднодеформированной меди, подвергнутой последующему рекристаллизационному отжигу, такая же, но с наличием двойников.

6. Медь какой марки (МО или М4) имеет больше примесей?

7. Что такое латунь?

Латуни представляют собой двойные или многокомпонентные медные сплавы, в которых цинк является основным легирующим компонентом. Цинк способен растворяться в меди в твердом состоянии до 39 %

8. Как влияет цинк на свойства однофазных латуней?

По структуре латуни делятся на две группы:

– сплавы с содержанием цинка до 39 % являются однофазними со структурой твердого раствора цинка и меди (α);

– сплавы с содержанием цинка более 39 % имеют двухфазную структуру (α+β); β-твердый раствор на базе соединения CuZn с электронным типом связи имеет кубическую объемно-

центрированную решетку.

9. Какие латуни называются однофазными?

Однофазовые латуни – латуни, которые содержат только α –фазу.

10.Чем отличаются технологические свойства однофазных и двухфазных латуней?

Поэтому латуни, содержащие цинк до 39 %, имеют структуру, состоящую из зерен α -

фазы и называются однофазными. Латуни с содержанием цинка более, 39 %, но менее 46 % имеют структуру, состоящую из зерен а и β -фазы и относятся к двухфазным.

11.В каком состоянии латунь или бронза имеет дендритное строение?

Микроструктура литой однофазной латуни имеет дендритное строение, литая однофазовая бронза имеет структуру неоднорідного раствора, т.е.дендритную структуру.

12.Как маркируют деформируемые латуни?

Деформируемые латуни маркируются буквой Л, за которой следует число, показывающее содержание меди в процентах, например в латуни Л62 содержится 62 % меди и 38 % цинка. Если кроме меди и цинка, имеются другие элементы, то ставятся их начальные буквы.

Как маркируют литейные латуни?

Литейные латуни также маркируются буквой Л. После буквенного обозначения основного легирующего элемента (цинк) и каждого последующего ставится цифра, указывающая его усредненное содержание в сплаве. Например, латунь ЛЦ23А6Ж3Мц2 содержит 23 % цинка, 6 % алюминия, 3 % железа, 2 % марганца.

14.Какие латуни относят к многокомпонентным, специальным?

Латуни содержащие больше 46% Zn, и легированые специальными элемнтами.

15.Что такое бронза?

Бронзами называют сплавы меди, в которых цинк и никель не являются основными легирующими элементами.

16.Дайте характеристику свойств оловянных бронз.

Оловянные бронзы – это сплавы меди с оловом, которые когут содержать, добавки фосфора, свинца, цинка, никеля и других легирующих элементов. Обладая достаточной прочностью, они имеют высокую коррозионную стойкость (особенно в морской воде),

хорошие антифрикционные свойства низкий коэффициент трения, высокое сопротивление износу. Небольшие добавки фосфора (0,1 – 0,4 %) в оловянные бронзы вводят с целью их раскисления.

17.Есть ли отличие в маркировке литейных и деформируемых бронз?

Отличий нет.

18.Как классифицируют бронзы по фазовому составу?

Делят на однофазовые и двофазовые.

19.Как классифицируют бронзы по химическому составу?

α –фазы и β –фазы.

20.Как классифицируют бронзы по технологическому признаку?

Литые и деформированные.

21.Где применяется бронза?

Деформируемые бронзы используются, как правило, для изготовления широкого класса пружин, вкладышей, втулок, муфт и других деталей, в которых необходимо наличие высоких антифрикционных свойств. Литейный бронзовый сплав идеально подходит для производства арматуры, подшипников, шестерёнок и других ответственных деталей, при эксплуатации которых требуется износостойкость и долговечность.

22.Где применяются латуни?

Двойные деформируемые латуни

Л96 - используется для изготовления радиаторных и капиллярных трубок

Л90 - для деталей машин, приборов теплотехнической и химической

Л63 - для гаек, болтов, деталей автомобилей, конденсаторных труб

Л60 - для толстостенных патрубков, гаек, деталей машин

.Многокомпонентные деформируемые латуни

ЛА77-2 - для конденсаторных труб морских судов

ЛАЖ60-1-1 - для детали морских судов

ЛАН59-3-2 - для детали химической аппаратуры, электромашин,

ЛС59-1 - для гаек, болтов, зубчатых колес, втулок

ЛЖС58-1-1 - для деталей, изготовляемых резанием

ЛК80-3 - для коррозионностойких деталей машин

ЛМш68-0,05 - для конденсаторных труб

ЛАНКМц75- 2- 2,5- 0,5- 0,5 - для пружин, манометрических труб

Литейные латуни

ЛЦ16К4 - для деталй арматуры

ЛЦ23А6ЖЗМц2 - для массивных червячных винтов, гаек нажимных винтов

ЛЦЗОАЗ - для коррозионно-стойких деталей

ЛЦ40С - для литых деталей арматуры, втулкок, сепараторов,

23.Какой сплав прочнее (Л90 и Л80)?

Л90

24.Опишите основные свойства меди.

Медь – это пластичный металл светло-розового цвета, плавится при 1083°С, имеет плотность 8,96г/см3 обладает гранецентрированной кубической решеткой. Отличительная особенность меди – ее малое электросопротивление, высокая теплопроводность, хорошая

коррозионная стойкость во многих естественных средах (атмосфера, земля, морская и пресная вода). Последнее свойство объясняется как химической стойкостью самой меди (по электрохимическому потенциалу медь положительнее водорода), так и устойчивостью

образующихся продуктов коррозии.

25.Какие примеси меди значительно снижают пластичность и

электропроводность?

Растворимые примеси (Al, Sn, Zn и др.)

26.Запишите марки меди в зависимости от содержания примесей.

Л96; Л90; Л68; Л62; М0; М1; М3; М4.

27.Как влияет кислород, висмут, сера на структуру и свойства меди?

28.Какие медные сплавы называются латунями?

Латуни представляют собой двойные или многокомпонентные медные сплавы, в которых цинк является основным легирующим компонентом.

29.Какие превращения протекают в сплавах диаграммы медь–цинк?

Ж+α; Ж+β; α+β; β+γ.

30-31.Изобразите структуру α-латуней, (α + β)-латуней в литом и отожженном состоянии.

В отчете

32.Опишите влияние цинка на свойства латуней.

Твердый раствор Zn в Си имеет кристаллическую решетку меди и называется α -фазой. При содержании цинка, превышающем 39 %, наряду с α -фазой образуется β -фаза, представляющая собой твердый раствор на базе химического соединения.

33.Как легирующие элементы влияют на свойства латуней?

Вследствие малого интервала кристаллизации легированные литейные латуни обладают хорошими литейными характеристиками.

34.Приведите примеры марок специальных литейных латуней, назовите их свойства.

ЛЦ40С – литейная латунь, содержащая 40 %Zn и 1 %Pb

35.Приведите примеры марок специальных обрабатываемых давлением латуней, назовите их свойства.

CuZn36Pb2As; CuZn39Pb3; Л59; Л60; Л63; Л66…

36.Какие медные сплавы называются бронзами?

Бронзами называют сплавы меди, в которых цинк и никель не являются основными легирующими элементами.

Контрольні питання для самоперевірки 2:

1. Какими свойствами обладает алюминий?

Алюминий отличается от других металлов малой плотностью, высокими пластическими и коррозионностойкими свойствами, высокими тепло- и электропроводимостью, а также отражательной способностью.

2. Как маркируют алюминий?

АМг; АМц; Д1; Д6; АК6; АК8; В95; В96; САП; САС; АЛ2; Амг5П…

3. Какие постоянные примеси содержит алюминий?

Постоянные примеси алюминия – Fe, Si, Cu, Zn, Ti.

4. Как влияют примеси на свойства алюминия?

Они ухудшают все его свойства.

5. Где применяется алюминий технической чистоты?

Крупные стальные детали завешивают на проволочных, елочных или рамочных подвесках из алюминия технической чистоты.

6. Как классифицируют алюминиевые сплавы?

· Спеченные;

· Литейные;

· Деформируемые.

7. Какие компоненты обычно используют для легирования алюминиевых сплавов?

Алюминиевые сплавы обычно легируют Сu, Mg, Si, Мn, Zn, реже Li, Ni, Ti

8. Какова структура сплава АМц?

Структура сплава АМц состоит из α -твердого раствора марганца в алюминии и вторичных выделений фазы MnAl₆. В присутствии железа вместо MnAl₆ образуется сложная фаза (MnFe)Al6, практически нерастворимая в алюминии, поэтому сплав АМц и не упрочняется термической обработкой.

9. Приведите примеры деформируемых, термически неупрочняемых сплавов

Д1; Д16; АК8; В95…

10. Какой упрочняющей термообработке подвергают дуралюмины?

Закалке.

11. Что такое старение?

Старение заключается в выдержке при температуре 150 – 180 °С

12. Как маркируют литейные алюминиевые сплавы?

АМг5к; АМг10; АК7Ц9; АЦ4Мг…

13. Как маркируют деформируемые алюминиевые сплавы?

Д1; Д16; АК8; В95…

14. Что такое модифицирование?

Вмешательство в формирование структуры сплава.

15. Какие сплавы называют силуминами?

Силумины – это сплавы алюминия с кремнием, обычно содержащие 10 – 13 % Si (AK12)

16. Чем модифицируют силумины?

Силумины легируют магнием, медью и подвергают термической обработке.

17. С какой целью модифицируют силумины?

Для повышения механических и литейных свойств.

18. Какова структура модифицированного силумина?

Микроструктура сплава эвтектического состава состоит из эвтектики α + Si.

19. Какие алюминиевые сплавы широко используются в криогенной технике?

АМц.

20. Какими компонентами легируют силумины?

21. Титан, его свойства и применение

Титан - серебристо-белый легкий металл с удельной плотностью 4,5 Мг/м³ и температурой плавления 1668°С. Чистый титан находит применение в авиации и ракетостроении, а также в химической промышленности. Металлургической промышленностью изготавливается в виде листов, труб, прутков, проволоки и других полуфабрикатов.

22. Влияние легирующих элементов на полиморфизм титана?

Легирующие элементы оказывают большое влияние на температуру полиморфного превращения. Такие элементы, как Al, O, N повышают температуру полиморфного превращения и расширяют область α, их называют α-стабилизаторами.

23. Классификация титановых сплавов по структуре

o α-сплавы со структурой твердого раствора легирующих элементов в α-титане;

o α+β-сплавы, состоящие из α и β-твердых растворов;

o β-сплавы, имеющие структуру твердого раствора легирующих элементов в β-титане.

24. Фазовые превращения в титановых сплавах

α; β; α+β.

25. Термическая обработка титановых сплаво

Наличие у сплавов титана высокотемпературной модификации β-твердого раствора, способной к значительному переохлаждению, обусловливает получение разнообразных структур в зависимости от peжимов термической обработки.

26. Применение титановых сплавов

o авиация и ракетостроение

o химическая промышленность

o оборудование для обработки ядерного топлива;

o морское и речное судостроение

o криогенная техника (при отрицательных температурах до -250°С).

27. Назовите основные свойства магния

Магний — металл серебристо-белого цвета с гексагональной решёткой, обладает металлическим блеском.

28. Назовите основные легирующие элементы магниевых сплавов

Магний для улучшения свойств легируют Al, Zn, Mn, Zr, Nd, La, Ce, Li.

29. Какие элементы магниевых сплавов обеспечивают жаропрочность?

Mg–РЗМ–Zr.

30. Какие элементы обеспечивают коррозионную стойкость магниевых сплавов?

Марганец.

31. Приведите примеры марок литейных и деформированных магниевых сплавов

МЛ3; МЛ4; МЛ5; МЛ5пч; МЛ6 – литейные;

32. Чем определяются литейные свойства магниевых сплавов?

Высокими механическими свойствами.

33. Объясните структуру и фазовый состав сплава МЛ5

Магниевый литейный сплав	нагруженные детали; предельная рабочая температура: 150°C -длительная, 250°C -кратковременнаясжатие
Fe	Si	Mn	Ni	Al	Cu	Zr	Be	Mg	Zn	Примесей
до 0.06	до 0.25	0.15 - 0.5	до 0.01	7.5 - 9	до 0.1	до 0.002	до 0.002	89.1 - 92.15	0.2 - 0.8	прочие 0.1; всего 0.5

34. Объясните структуру и фазовый состав сплава МА8

Магниевый деформируемый сплав	для листов, плит, штамповок сложной конфигурации; для сварных конструкций; предельная рабочая температура: 200°C -длительная, 250°C -кратковременная
Fe	Si	Mn	Ni	Ce	Al	Cu	Be	Mg	Zn	Примесей
до 0.05	до 0.1	1.3 - 2.2	до 0.007	0.15 - 0.35	до 0.1	до 0.05	до 0.002	96.84 - 98.55	до 0.3	всего 0.3

35. Охарактеризуйте свойства титана

Титан является химически активным металлом, но на воздухе быстро покрывается защитной пленкой плотных окислов, благодаря чему имеет высокую стойкость в атмосфере, в воде, в органических и неорганических кислотах.

36. Какие элементы являются α- и β-стабилизаторами титана?

Такие элементы, как Al, O, N повышают температуру полиморфного превращения и расширяют область α, их называют α-стабилизаторами. Такие элементы, как Мо, V, Мп, Cr, Fe понижают температуру полиморфного превращения и расширяют область существования β-фазы; их называют β –стабилизаторами.

37. На какие группы по структуре делятся титановые сплавы? Приведите примеры марок

o α-сплавы со структурой твердого раствора легирующих элементов в α-титане;

o α+β-сплавы, состоящие из α и β-твердых растворов;

o β-сплавы, имеющие структуру твердого раствора легирующих элементов в β-титане.

38. Какая структура формируется в техническом титане ВТ1-0 после деформации и отжига в α-области?

При температуре 882°С титан претерпевает полиморфное превращение Ti_α.

39. Какие типы структур формируются в оттоженных (α + β)-титановых сплавах?

Структура этого сплава после отжига однофазная, состоящая из зерен α-твердого раствора.

40. Объясните структуру и фазовый состав сплава ВТ6

Титановый деформируемый сплав. Класс по структуре - α+β.